【文档说明】新高考化学二轮专题复习训练：题型四　物质结构与性质（选考题）含解析【高考】.docx，共(48)页，1.840 MB，由小赞的店铺上传

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题型四物质结构与性质(选考题)真题·考情『全国卷』1．[2020·全国卷Ⅰ][化学——选修3：物质结构与性质]Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问

题：(1)基态Fe2＋与Fe3＋离子中未成对的电子数之比为________。(2)Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na),原因是_______________________

_________________________________________________。I1(Be)>I1(B)>I1(Li)，原因是___________________________________________________________

_____________。I1/(kJ·mol－1)Li520Be900B801Na496Mg738Al578(3)磷酸根离子的空间构型为________，其中P的价层电子对数为________、杂化轨道类型为___

_____。(4)LiFePO4的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有________个。电池充电时，LiFePO4脱出部分Li＋，形成Li1－xFePO4，结构示意图如(b)所示

，则x＝________，n(Fe2＋)n(Fe3＋)＝________。2．[2020·全国卷Ⅱ][化学——选修3：物质结构与性质]钙钛矿(CaTiO3)型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料。回答下列问题：(1)基态Ti原子的核外电子排布式为___

_____________________________________________________________________。(2)Ti的四卤化物熔点如下表所示，TiF4熔点高于其他三种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是__________

______________________________________________________________。化合物TiF4TiCl4TiBr4TiI4熔点/℃377－24.1238.3155(3)CaTiO3的晶

胞如图(a)所示，其组成元素的电负性大小顺序是__________________；金属离子与氧离子间的作用力为__________________，Ca2＋的配位数是__________。(4)一种立方钙钛矿结构的金

属卤化物光电材料的组成为Pb2＋、I－和有机碱离子CH3NH＋3，其晶胞如图(b)所示。其中Pb2＋与图(a)中_______的空间位置相同，有机碱CH3NH＋3中，N原子的杂化轨道类型是______；若晶胞参数为anm，则晶体密度为_______g·cm－3(列出计算式

)。(5)用上述金属卤化物光电材料制作的太阳能电池在使用过程中会产生单质铅和碘，降低了器件效率和使用寿命。我国科学家巧妙地在此材料中引入稀土铕(Eu)盐，提升了太阳能电池的效率和使用寿命，其作用原理如图(c)所示，用离子方程式表示该原理______________

_________、_______________________。3．[2020·全国卷Ⅲ][化学——选修3：物质结构与性质]氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题

：(1)H、B、N中，原子半径最大的是______。根据对角线规则，B的一些化学性质与元素________的相似。(2)NH3BH3分子中，N—B化学键称为________键，其电子对由________提供。氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：3NH3BH3＋6H2

O===3NH＋4＋B3O3－6＋9H2B3O3－6的结构为－在该反应中，B原子的杂化轨道类型由________变为________。(3)NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性(Hδ＋)，与B原子相连的

H呈负电性(Hδ－)，电负性大小顺序是________。与NH3BH3原子总数相等的等电子体是________(写分子式)，其熔点比NH3BH3________(填“高”或“低”)，原因是在NH3BH3分子之间，存在________，也称“双氢键”。(4

)研究发现，氨硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构，晶胞参数分别为apm、bpm、cpm，α＝β＝γ＝90°。氨硼烷的2×2×2超晶胞结构如图所示。氨硼烷晶体的密度ρ＝________________g·cm－3(列出计算式，设NA为阿伏加德罗常数的值)。4．[

2019·全国卷Ⅰ]在普通铝中加入少量Cu和Mg后，形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓“坚铝”，是制造飞机的主要材料。回答下列问题：(1)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是____________(填

标号)。(2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是__________、__________。乙二胺能与Mg2＋、Cu2＋等金属离子形成稳定环状离子，其原因是__________________________________，其中与乙二胺形

成的化合物稳定性相对较高的是__________(填“Mg2＋”或“Cu2＋”)。(3)一些氧化物的熔点如下表所示：氧化物Li2OMgOP4O6SO2熔点/℃1570280023.8－75.5解释表中氧化物之间熔点差异的原因_______________________________

_____________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________。(4)图(a)是MgCu2的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体

空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu原子之间最短距离x＝__________pm，Mg原子之间最短距离y＝__________pm。设阿伏加德罗常数的值为NA，则Mg

Cu2的密度是__________g·cm－3(列出计算表达式)。5．[2019·全国卷Ⅱ]近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为Fe－Sm－As－F－O组成的化合物。回答下列问题

：(1)元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为________，其沸点比NH3的________(填“高”或“低”)，其判断理由是________________________________________________________

________________。(2)Fe成为阳离子时首先失去__________轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3＋价层电子排布式为______________。(3)比较离子半径：F－________O2－(填“大

于”“等于”或“小于”)。(4)一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示。晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。图中F－和O2－共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x和1－x代表，则该化合物的化学式表示为____________________；通过测定密度ρ和晶胞参数，

可以计算该物质的x值，完成它们关系表达式：ρ＝____________________g·cm－3。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图1中原子1的坐标为(12，12，12)，则原子2和3的坐标分别为________、________。6．[2019

·全国卷Ⅲ]磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料，具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点，文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。回答下列问题：(1)在周期表中，与

Li的化学性质最相似的邻族元素是________，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态________(填“相同”或“相反”)。(2)FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为______

__________，其中Fe的配位数为________。(3)苯胺()的晶体类型是________。苯胺与甲苯()的相对分子质量相近，但苯胺的熔点(－5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(－95.0℃)、沸点(110.6℃)，原因是____________

_________________________________________________________________________________________________________________

___________________。(4)NH4H2PO4中，电负性最高的元素是________；P的________杂化轨道与O的2p轨道形成________键。(5)NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐，

而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示：这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为________(用n代表P原子数)。7．[2018·全国卷Ⅰ]Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，

得到广泛应用。回答下列问题：(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为________、________。(填标号)(2)Li＋与H－具有相同的电子构型，r(Li＋)小于r(H－)，原因是____

______________________。(3)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是________、中心原子的杂化形式为________。LiAlH4中，存在________(填标号)。A．离子键B．σ键

C．π键D．氢键(4)Li2O是离子晶体，其晶格能可通过图(a)的Born－Haber循环计算得到。可知，Li原子的第一电离能为______kJ·mol－1，O＝O键键能为________kJ·mol－1，Li2O晶格能为____

____kJ·mol－1。(5)Li2O具有反萤石结构，晶胞如图(b)所示。已知晶胞参数为0.4665nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则Li2O的密度为________g·cm－3(列出计算式)。8．[2018·全国卷Ⅱ]硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如下表所示：回答下列问题：(1)

基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为________________，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。(2)根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是__________________。(3)图(

a)为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为_____________________________________________________________________

___________________________________________________________________________。(4)气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为________形，其中共价键的类型有________种；固体

三氧化硫中存在如图(b)所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为________。(5)FeS2晶体的晶胞如图(c)所示。晶胞边长为anm，FeS2相对式量为M，阿伏加德罗常数的值为NA，其晶体密度的计算表达式为

________g·cm－3；晶胞中Fe2＋位于S2－2所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为______nm。9．[2018·全国卷Ⅲ]锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。回答下列问题：(1)Z

n原子核外电子排布式为____________________________________________________________________________________________________________________

____________________________。(2)黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能I1(Zn)________I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是____________________。(3)ZnF2具有较高的熔点

(872℃)，其化学键类型是__________________；ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是_____________________________________________________

___________________________________________________________________________________________。(4)《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCO3)入药，可用于治疗皮肤炎症或表

面创伤。ZnCO3中，阴离子空间构型为____________________，C原子的杂化形式为________________________。(5)金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式称为______________________。六棱

柱底边边长为acm，高为ccm，阿伏加德罗常数的值为NA，Zn的密度为______g·cm－3(列出计算式)。『省市卷』1．[2020·山东卷]CdSnAS2是一种高迁移率的新型热电材料，回答下列问题：(1)Sn为ⅣA族元素，单质Sn与干燥Cl2反应生

成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体，SnCl4空间构型为________，其固体的晶体类型为________。(2)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为________(填化学式，下同)，还

原性由强到弱的顺序为________，键角由大到小的顺序为________。(3)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Cd2＋配合物的结构如图所示，1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有________

mol，该螯合物中N的杂化方式有________种。(4)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标。四方晶系CdSnAs2的晶胞结构如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，晶胞中部分原子的分数坐标如表所示。坐标原子xyz

Cd000Sn000.5As0.250.250.125一个晶胞中有________个Sn，找出距离Cd(0,0,0)最近的Sn________(用分数坐标表示)。CdSnAs2晶体中与单个Sn键合的As有________个。2．[2020·天津卷]Fe、Co、Ni是三种重要的金属元素。回答

下列问题：(1)Fe、Co、Ni在周期表中的位置为________，基态Fe原子的电子排布式为________。(2)CoO的面心立方晶胞如图1所示。设阿伏加德罗常数的值为NA，则CoO晶体的密度为________g·cm－3；三种元素二价氧化物的晶胞类型相同，其熔点由高到低的顺序为_______

___________。(3)Fe、Co、Ni能与Cl2反应，其中Co和Ni均生成二氯化物，由此推断FeCl3、CoCl3和Cl2的氧化性由强到弱的顺序为____________________，Co(OH)3与盐酸反应有黄绿色气体生成，写出反应的离子方程式：

__________________。(4)95℃时，将Ni片浸在不同质量分数的硫酸中，经4小时腐蚀后的质量损失情况如图2所示，当w(H2SO4)大于63%时，Ni被腐蚀的速率逐渐降低的可能原因为__

____________________。由于Ni与H2SO4反应很慢，而与稀硝酸反应很快，工业上选用H2SO4和HNO3的混酸与Ni反应制备NiSO4。为了提高产物的纯度，在硫酸中添加HNO3的方式为________(填“一次过量”或“少量多次”)，此法制备NiSO4的化学方

程式为____________________。3．[2019·江苏卷，(节选)]Cu2O广泛应用于太阳能电池领域。以CuSO4、NaOH和抗坏血酸为原料，可制备Cu2O。(1)Cu2＋基态核外电子排布式为_

_______________________________________________________________________。(2)SO2－4的空间构型为________(用文字描述)；Cu2＋与OH－反应能生成[Cu(OH)4]2－，[C

u(OH)4]2－中的配位原子为________(填元素符号)。(3)抗坏血酸的分子结构如图1所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为________；推测抗坏血酸在水中的溶解性：________(填“难溶于水”或

“易溶于水”)。(4)一个Cu2O晶胞(如图2)中，Cu原子的数目为____________。4．[2018·江苏卷]臭氧(O3)在[Fe(H2O)6]2＋催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为SO2－4和NO－3，NOx也可在其

他条件下被还原为N2。(1)SO2－4中心原子轨道的杂化类型为________；NO－3的空间构型为________(用文字描述)。(2)Fe2＋基态核外电子排布式为____________________。(3)与O3分子互为等电子体的一种阴离子为__________(

填化学式)。(4)N2分子中σ键与π键的数目比n(σ)n(π)＝________________________________________________________________________。(5)[Fe(H2O)6]2＋与NO反应生成的[Fe(NO)(H2O)5]2＋中，

NO以N原子与Fe2＋形成配位键。请在[Fe(NO)(H2O)5]2＋结构示意图的相应位置补填缺少的配体。考情分析考向考点考情1原子结构与元素的性质核外电子排布表示式电离能及应用电负性及应用考情2化学键与分子结构离子键、离子化合物σ键和π键、配位键判断杂化轨道类型判断分子及微粒的空间结构考情3晶

体结构与性质晶格能对离子晶体性质的影响分子晶体结构与性质的关系氢键对物质性质的影响原子晶体的结构与性质的关系根据晶胞进行相关计算题型·详解题型角度1给定物质的结构与性质分析【例1】我国科学家最近成功合成了

世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。回答下列问题：(1)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为________________________。(2)元素的基态气态原子得到一个电子形成

气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图(a)所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是_______________________

_________________________________________________________________________________________________________________________；氮元素的E1呈现异常的原因是_______

__________________________________________________________________________________________________________________________

_______________。图(a)图(b)(3)经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图(b)所示。①从结构角度分析，R中两种阳离子的相同之处为________，不同之处为________。(填标号)A．中心原子的杂

化轨道类型B．中心原子的价层电子对数C．立体结构D．共价键类型②R中阴离子N－5中的σ键总数为________个。分子中的大π键可用符号Πnm表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π

键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为Π66)，则N－5中的大π键应表示为________。③图(b)中虚线代表氢键，其表示式为(NH＋4)N—H…Cl、________________、________________。(4)R的晶体密度为dg·cm－3

，其立方晶胞参数为anm，晶胞中含有y个[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]单元，该单元的相对质量为M，则y的计算表达式为_____________________________________________

___________________________。练1铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某FexNy的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与。(1)Fe3＋基态核外电子排布式为________。(2)丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型是________，1mol丙酮分

子中含有σ键的数目为________________________________________________________________________。(3)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为_

_______。(4)乙醇的沸点高于丙酮，这是因为________________________________________________________________________。(5)某FexNy的晶胞如图1所示，Cu可以完全替代该晶

体中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型产物Fe(x－n)CunNy。FexNy转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示，其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为________。图1FexNy晶胞结构示意图图2转化过程的能量变化题型角

度2元素推断为前提的物质结构与性质分析【例2】A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2－和B＋具有相同的电子构型；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：(1)四种元素中电负性最大的是________(填元素符号)，

其中C原子的核外电子排布式为________________________________________________________________________。(2)单质A有两种同素异形体，其中沸点高的是________

(填分子式)，原因是____________________________；A和B的氢化物所属的晶体类型分别为________和________。(3)C和D反应可生成组成比为1：3的化合物E，E的立体构型为_____

_______，中心原子的杂化轨道类型为________。(4)化合物D2A的立体构型为________，中心原子的价层电子对数为________，单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A，其化学方程式为______________________________

__________________________________________________________________________________________________________________。(5)A和B能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参

数a＝0.566nm，F的化学式为________；晶胞中A原子的配位数为________；列式计算晶体F的密度(g·cm－3)________________________________________________________________________。练2M

是第四周期元素，最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子。元素Y的负一价离子的最外层电子数与次外层的相同。回答下列问题：(1)单质M的晶体类型为________，晶体中原子间通过________作用形成面心立方密堆积，其中M原子的配位数为________。(2)元素Y基态

原子的核外电子排布式为________，其同周期元素中，第一电离能最大的是________(写元素符号)。元素Y的含氧酸中，酸性最强的是____________(写化学式)，该酸根离子的立体构型为________。(3)M与Y形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。①该化合物的化学式为_____

_____________，已知晶胞参数a＝0.542nm，此晶体的密度为________g·cm－3。(写出计算式，不要求计算结果。阿伏加德罗常数为NA)②该化合物难溶于水但易溶于氨水，其原因是___________________

_____________________________________________________________________________________________________________________________。此化合物的氨水溶液遇到空

气则被氧化为深蓝色，深蓝色溶液中阳离子的化学式为________________________________________________________________________。高考必备基础一、基态原子的核外电子排布1．排

布规律能量最低原理原子核外电子总是先占有能量最低的原子轨道泡利原理每个原子轨道上最多只容纳2个自旋方向相反的电子洪特规则当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同2.四种表示方法表示方法举例电子排布式Cr：1s22s22p63s23p63

d54s1简化表示式Cu：[Ar]3d104s1价电子排布式Fe：3d64s2电子排布图(或轨道表示式)3.常见错误防范(1)电子排布式①3d、4s书写顺序混乱如：Fe：1s22s22p63s23p64s23d6(×)Fe：1s22s22p

63s23p63d64s2(√)②违背洪特规则特例如：Cr：1s22s22p63s23p63d44s2(×)Cr：1s22s22p63s23p63d54s1(√)Cu：1s22s22p63s23p63d94s2(×)Cu：1s22s22p63s

23p63d104s1(√)(2)电子排布图二、第一电离能和电负性1．元素第一电离能的递变性同周期(从左到右)同主族(自上而下)第一电离能增大趋势(注意第ⅡA族、第ⅤA族的特殊性)依次减小(1)特例当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半充

满(p3、d5、f7)和全充满(p6、d10、f14)的结构时，原子的能量较低，为稳定状态，该元素具有较大的第一电离能，如：第一电离能，Be>B；Mg>Al；N>O；P>S。(2)应用①判断元素金属性的强弱电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱。②判断元素

的化合价如果某元素的In＋1≫In则该元素的常见化合价为＋n，如钠元素I2≫I1，所以钠元素的化合价为＋1价。2．元素电负性的递变性(1)规律同周期元素，从左到右，电负性依次增大；同主族元素自上而下，电负性依次减小。(2)应用三、分子结构中的三个理论1．杂化轨道理论(1)基本观点：杂

化轨道成键满足原子轨道最大重叠原理；杂化轨道形成的共价键更加牢固。(2)杂化轨道类型与分子构型的关系。杂化轨道类型杂化轨道数目分子构型实例sp2直线形CO2、BeCl2、HgCl2sp23平面三角形BF3、BCl3、CH2Osp34等性杂化：正四面体CH

4、CCl4、NH＋4不等性杂化：具体情况不同NH3(三角锥形)、H2S、H2O(V形)2.价层电子对互斥理论(1)基本观点：分子中的价电子对(包括成键电子对和孤电子对)由于相互排斥作用，尽可能趋向彼此远离。(2)价电子对数的计算价电子对数＝成键电子对＋中心原子的孤电子对数＝中心原

子的价电子数＋每个配位原子提供的电子数×m±电荷数2(3)价层电子对互斥理论在判断分子构型中的应用。价层电子对数目电子对的空间构型成键电子对数孤电子对数分子的空间构型实例2直线形20直线形CO2、C2H23三角形30三角形BF3、SO321V形SnCl2、PbCl2

4四面体40正四面体CH4、SO2－4、CCl4、NH＋431三角锥形NH3、PH322V形H2O、H2S3.等电子原理(1)基本观点：原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，具有许多相近的

性质。(2)实例：SO2－4、PO3－4为等电子体，其中心原子均采用sp3杂化，离子构型均为正四面体形。四、共价键与分子间作用力1．共价键分类(1)(2)配位键：形成配位键的条件是成键原子一方(A)能够提供孤

电子对，另一方(B)具有能够接受孤电子对的空轨道，可表示为A―→B。2．σ键和π键的判断方法共价单键全为σ键，双键中有一个σ键和一个π键，三键中有一个σ键和两个π键。3．三种微粒间作用范德华力氢键共价键作用微粒分子H与N、

O、F原子强度比较共价健>氢键>范德华力影响因素组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大形成氢键元素的电负性原子半径对性质的影响影响物质的熔、沸点、溶解度等物理性质分子间氢键使熔、沸点升高，溶解度增大键能越大，稳定性

越强如：(1)Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Ge原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析，原因是_________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________。[答题模板](2)比较下列锗卤化物的熔点和沸

点，分析其变化规律及原因____________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________。GeCl4GeBr4GeI4熔点/℃－49.5

26146沸点/℃83.1186约400[答题模板][答案](1)Ge原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键(2)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高。原因是分子结构相似，相对分子质量依次增大，分子间相互作

用力逐渐增强五、配合物配合物的组成[中心离子(配体)n][外界]典型配合物Cu(NH3)4SO4Fe(SCN)3Ag(NH3)2OH中心离子Cu2＋Fe3＋Ag＋中心离子一般是金属离子，特别是过渡金属离子，必须结构特点有空轨道配

体NH3SCN－NH3配体结构特点分子或离子必须含有孤对电子(如NH3、H2O、CO、Cl、SCN－等)配位数(n)432外界SO2－4无OH－颜色深蓝色血红色无色配离子所含化学键配体通过配位键与中心离子结合配合物

所含化学键配位键、离子键；配体或外界中可能还含有共价键配合物的常见性质属于离子化合物，多数能溶解、能电离，多数有颜色金属羰基配合物是过渡金属和一氧化碳配位形成的配合物，如四羰基镍[Ni(CO)4]。在许多有机化合物的合成反应中，金属羰基配合物常常作为这些反应的催化剂二茂铁的

结构为一个铁原子处在两个平行的环戊二烯的环之间。在固体状态下，两个茂环相互错开成全错位构型，温度升高时则绕垂直轴相对转动。二茂铁的化学性质稳定，类似芳香族化合物六、晶胞的结构与计算1．晶胞中微粒数目的计算

方法——均摊法熟记几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目A．NaCl(含4个Na＋，4个Cl－)B．干冰(含4个CO2)C．CaF2(含4个Ca2＋，8个F－)D．金刚石(含8个C)E．体心立方(含2个原子)F．面心立方(含4个原

子)2．晶胞各物理量的求算方法(2)晶体微粒与M、ρ之间的关系若1个晶胞中含有x个微粒，则1mol晶胞中含有xmol微粒，其质量为xMg(M为微粒的相对原子质量)；又1个晶胞的质量为ρa3g(a3为晶胞的体积，a为晶胞边长或微粒间距离)，则1mol晶胞的质

量为ρa3NAg，因此有xM＝ρa3NA。如：(1)F－不仅可与Fe3＋形成FeF3－6，还可以与Mg2＋、K＋形成一种立方晶系的离子晶体，此晶体应用于激光领域，结构如图所示。该晶体的化学式为________________________

________________________________________________。(2)NaH为________晶体，如图是NaH晶胞结构，则NaH晶体的配位数是________，若晶胞棱长为a，则Na原子间最小核间距为_____

___。(3)金刚砂(SiC)的硬度为9.5，其晶胞结构如图所示，则金刚砂晶体类型为________，在SiC中，每个C原子周围最近的C原子数目为________个；若晶胞的边长为apm，则金刚砂的密度表达式为________g/cm3。[解析](1)根据晶胞的结

构可知，Mg2＋、F－、K＋分别位于顶点、棱心和体心处，根据均摊法可知，晶胞中含有的Mg2＋、F－、K＋个数分别是8×18＝1个、12×14＝3个、1个，所以该物质的化学式为KMgF3。(2)NaH为离子晶体，NaH晶体中每个钠离子周围有6个氢负离子，若晶胞棱长为a，则

Na原子间最小核间距为2a2。(3)金刚砂(SiC)的硬度为9.5，属于原子晶体；每个碳原子连接4个硅原子，每个硅原子又连接其它3个碳原子，所以每个碳原子周围最近的碳原子数目为3×4＝12；该晶胞中C原子个数＝8×18＋6×12＝4，Si原子个数为4，晶胞边长＝a×10－10cm，体积V＝(a×

10－10cm)3，ρ＝mV＝4×40(a×10－10)3×6.02×1023g/cm3。[答案](1)KMgF3(2)离子62a2(3)原子晶体124×40(a×10－10)3×6.02×1023模考·精练1．以“坚持围绕锂电新能源

，推动新时代动力电池高质量发展”为主题的2018第二届深圳国际锂电技术展览会于12月10日在深圳开幕，倾力打造高端锂电产业平台。工业上合成锂离子电池的正极材料LiFePO4的原理是2FePO4＋Li2CO3＋H2C2O4=====高温2L

iFePO4＋H2O↑＋3CO2↑。回答下列问题：(1)基态Li＋的核外电子云轮廓图的形状为________。画出基态Li原子的电子排布图：________。(2)从核外电子排布分析，Fe3＋比Fe2＋稳定的原因是________________________

________。(3)已知草酸的结构简式为，其中碳原子的杂化类型是________；9.0g草酸中含σ键的数目为________。(4)C2O2－4能与多种金属离子形成配离子，如[Fe(C2O4)3]4－、[Al(C2O4)3]3－、[Co(C2O4)3]4－、[Ni(C2O4)3]

4－等。C2O2－4中提供孤电子对的原子是____________，判断依据是____________________________________________。(5)PO3－4的立体构型是________。(6)FeO晶胞的结构类似于NaCl晶胞，其中Fe2＋构成面心

立方结构如图所示。已知FeO晶胞的棱长为acm，NA为阿伏加德罗常数的值。①与O2－等距离且最近的Fe2＋构成的空间结构是正八面体，该正八面体的边长为________cm。②FeO晶体的密度为________g·cm－3(用含a、NA的代数式表示)。2．磷是生物体中不可缺少的元素之

一，它能形成多种化合物。(1)磷元素位于元素周期表的________区，基态磷原子价层电子排布图为________。(2)第三周期中第一电离能位于铝元素和磷元素之间的元素有________种。(3)白磷(P4)分子是正四面体结构，磷原

子杂化方式为________，3.1g白磷中σ键的数目为________。P4易溶于二硫化碳，难溶于水，原因是____________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________。(4)磷酸与Fe3＋可形成H3[Fe(PO4)2]，基态Fe3＋的核外电子排布式为________，Fe、P、O电负性由大

到小的顺序是________________________________________________________________________。(5)磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料，如图为其晶胞结构，阿伏加德罗常数的值为

NA，磷化硼晶体的密度为ρg·cm－3，B与P最近距离为________cm(列出计算式即可)，估测该晶体的熔点______(填“高于”或“低于”)金刚石。3．东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍

白铜(铜镍合金)闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：(1)镍元素基态原子的电子排布式为________________，3d能级上的未成对电子数为________。(2)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]

SO4蓝色溶液。①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是________。②在[Ni(NH3)6]2＋中Ni2＋与NH3之间形成的化学键称为________，提供孤电子对的成键原子是________。③氨的沸点______

__(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是________________；氨是________分子(填“极性”或“非极性”)，中心原子的轨道杂化类型为________。(3)单质铜及镍都是由________键形成的晶体；

元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu＝1958kJ·mol－1、INi＝1753kJ·mol－1，ICu>INi的原因是___________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________。(4)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________。②若合金的密度为dg

·cm－3，晶胞参数a＝________________nm。4．同周期元素中卤族元素的非金属性最强，能形成许多具有强氧化性的物质，回答下列问题：(1)写出基态溴原子核外电子排布式________________，氟、氯、溴、氧四种元素中，电负性由大到小的

顺序为________。(2)卤素单质的熔点、沸点随着元素原子序数的递增而升高，其原因是_____________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________；卤素可形成众多的二元化合物：如OF2、S2Cl2、NF3、PCl3、SnCl2、CCl4等。则SnCl2的分子构型为______，OF

2的中心原子杂化类型为________。(3)氯化铬酰(CrO2Cl2)是有机合成中常用的氧化剂或氯化剂，它是易溶于CS2、CCl4的液体，则其晶体类型最可能是________晶体，分子结构最可能是下列图Ⅰ中的________。(4)氯元素

能形成多种含氧酸，已知常温下电离常数K(HClO)＝3×10－8、K(HClO2)＝1.1×10－2，试从结构上加以解释_______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________________________________

____________________________。(5)氟化钙主要用作冶炼金属的助熔剂，其晶胞结构如图Ⅱ所示，则编号为①的微粒是____________(写具体的微粒符号)。温馨提示：请完成题型分组训练12题型四物质结构与性质(选考

题)真题·考情全国卷1．解析：(1)根据构造原理可知基态Fe2＋和Fe3＋的价层电子排布式分别为3d6和3d5，其未成对电子数分别为4和5，即未成对电子数之比为45。(2)Li和Na均为第ⅠA族元素，由于Na电子层数多，原子半径大，故Na比Li容易失去最外层电子，即I1(Li)>I1(Na)。

Li、Be、B均为第二周期元素，随原子序数递增，第一电离能有增大的趋势，而Be的2s能级处于全充满状态，较难失去电子，故第一电离能Be比B大。(3)PO3－4的中心原子P的价层电子对数为4，孤电子对数为0

，中心原子P为sp3杂化，故PO3－4的空间构型为正四面体。(4)由题图可知，小白球表示锂原子，由图(a)知，每个晶胞中的锂原子数为8×1/8＋4×1/4＋4×1/2＝4，故一个晶胞中有4个LiFePO4单元。由图(b)知，Li1－xFePO4结

构中，一个晶胞含有13/4个锂原子，此时锂原子、铁原子的个数比为13:16，进而推出x＝3/16。设Li13Fe16(PO4)16中二价铁离子的个数为a，三价铁离子的个数为b，由2a＋3b＋13＝48，a＋b＝16，得到a:b＝13:3，即n(Fe2＋)

:n(Fe3＋)＝13:3。答案：(1)45(2)Na与Li同族，Na电子层数多，原子半径大，易失电子Li、Be、B同周期，核电荷数依次增加。Be为1s22s2全满稳定结构，第一电离能最大。与Li相比，B核电荷数大，原子半径小，较难失去电子，第一电离能较大(3)正四

面体4sp3(4)431613:32．解析：(1)Ti是22号元素，所以基态Ti原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2。(2)氟元素非金属性强，TiF4为离子化合物，熔点最高，TiCl4

、TiBr4、TiI4为共价化合物，熔点较低，且TiCl4、TiBr4、TiI4结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔点越高。(3)元素的非金属性越强，电负性越大，所以Ca、Ti、O三种元素中，O电负性最大，Ca的金属性强于Ti，则Ti的电负性强于Ca；阴、阳离子间的作

用力为离子键；距离Ca2＋最近的为O2－，共有12个O2－与位于体心处的Ca2＋距离相等且最近，故Ca2＋的配位数为12。(4)距离Pb2＋最近的是处于面心的I－，Pb2＋的配位数为6，图(a)中Ti4＋的配位数也为6，其与图(b)中P

b2＋的空间位置相同；CH3NH＋3中，氮原子形成4个单键，其中有1个是配位键，N原子采取sp3杂化；根据均摊法，1个晶胞中含有I－的个数为6×1/2＝3，CH3NH＋3的个数为8×1/8＝1，Pb2＋的个数为1，化学式为PbCH3NH3I3

，摩尔质量为620g·mol－1，一个晶胞的质量为620NAg，体积为(a×10－7)3cm3，则晶体密度为620a3×NA×1021g·cm－3。(5)根据图(c)可知，箭头是由反应物指向生成物，则该过程中Pb和Eu3＋反应生成Pb2

＋和Eu2＋，Eu2＋与I2反应生成Eu3＋和I－。答案：(1)1s22s22p63s23p63d24s2(2)TiF4为离子化合物，熔点高，其他三种均为共价化合物，随相对分子质量的增大分子间作用力增大，熔点逐渐升高(3

)O>Ti>Ca离子键12(4)Ti4＋sp3620a3×NA×1021(5)2Eu3＋＋Pb===2Eu2＋＋Pb2＋2Eu2＋＋I2===2Eu3＋＋2I－3．解析：(1)根据同一周期从左到右主族元素的原子半径依次减小，可知H、B、N中原子半径最大的是B。元素周

期表中B与Si(硅)处于对角线上，二者化学性质相似。(2)NH3BH3中N有孤对电子，B有空轨道，N和B形成配位键，电子对由N提供。NH3BH3中B形成四个σ键，为sp3杂化，B3O3－6中B形成3个σ键，为sp2杂化

。(3)电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。与N原子相连的H呈正电性，与B原子相连的H呈负电性，故电负性N>H>B。原子数相同、价电子总数相同的微粒互称为等电子体，与NH3BH3互为等电

子体的分子为CH3CH3。带相反电荷的微粒能形成静电引力，NH3BH3分子间存在Hδ＋与Hδ－的静电引力，也称为“双氢键”，“双氢键”能改变物质的熔沸点，而CH3CH3分子间不存在“双氢键”，熔沸点较低。(4)氨硼烷的相对分子质量为31，一个氨硼烷的2×2×

2超晶胞中含有16个氨硼烷，该超晶胞的质量为(31×16/NA)g，体积为2a×10－10cm×2b×10－10cm×2c×10－10cm＝8abc×10－30cm3，则氨硼烷晶体的密度为[62/(NAabc×10－30)]g·cm－3。答案：(1)BSi(硅)(2)配位Nsp3s

p2(3)N>H>BCH3CH3低Hδ＋与Hδ－的静电引力(4)62NAabc×10－304．解析：本题涉及电离能大小比较、原子轨道杂化方式、配合物稳定性判断、晶体熔点高低比较、晶胞的有关计算，考查学生运用化学用语及文字、图表、模型

、图形分析和解决化学问题的能力，借助离子、分子晶体模型解释化学现象，揭示现象本质和规律，体现证据推理与模型认知、宏观辨识与微观探析的学科核心素养。(1)A表示基态镁原子的第二电离能，B表示基态镁原子的第一电离能，则电离能：A>B；C表示激

发态镁原子的第一电离能，则电离能：A>B>C；D表示激发态镁原子的第二电离能，则电离能：A>D。(2)乙二胺分子中，氮原子核外孤电子对数为1，σ键数目为3，则杂化轨道数目为4，故氮原子采取sp3杂化；碳原子核外孤电子对数为0，σ键数目为4，则杂化轨道数目为4，故碳原子采取sp3杂

化。乙二胺的两个N提供孤对电子给Mg2＋、Cu2＋等金属离子，以配位键结合成稳定环状离子。(3)一般来说，晶体熔点：原子晶体>离子晶体>分子晶体。Li2O、MgO均为离子晶体，晶格能：Li2O<MgO，故熔点：MgO>Li2O；P4O6、SO2均为分子晶体，相对分子质量：P4O6>SO2，则

分子间作用力：P4O6>SO2，故熔点：P4O6>SO2。(4)由图(b)可知，x等于立方体面对角线长度的14，即4x＝2a，则x＝24a；根图(a)、(b)分析可知，y等于立方体体对角线长度的14，即4y＝3a，则y＝

34a；据图(a)可知，该晶胞占用Cu原子数目为4×4＝16，据MgCu2可知，Mg原子数目为8，一个晶胞的体积为(a×10－10)3cm3，质量为64×16＋24×8NAg，则MgCu2的密度为8×24

＋16×64NA·a3×10－30g·cm－3。答案：(1)A(2)sp3sp3乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键Cu2＋(3)Li2O、MgO为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体。晶格能MgO>Li2O。分子间作用力(分子量)P4O6>SO2

(4)24a34a8×24＋16×64NAa3×10－305．解析：本题涉及的知识点有分子结构与性质、核外电子失去顺序、离子半径比较、晶胞结构与计算等，考查分析和解决化学问题的能力。以超导材料研究为载体，体现科学

态度与社会责任的学科核心素养，以及厚植爱国主义情怀的价值观念。(1)AsH3中As原子价层电子对数为4，其中有一对孤对电子，故AsH3立体结构为三角锥形。NH3分子间可以形成氢键，导致NH3沸点高于AsH3。(2)金属原子变为阳离子，首先失去最外层电子。(3)F

－与O2－具有相同电子层结构，F原子序数较大，离子半径较小。(4)根据原子在长方体晶胞中位置可知，晶胞中As、Fe、Sm各有两个原子，F和O的原子数之和为2，则该化合物的化学式为SmFeAsO1－xFx。每个晶胞中有“两个分

子”，每个晶胞质量为2[281＋16(1－x)＋19x]NAg；该晶胞为长方体，其体积为a2·c×10－30cm3，则ρ＝2[281＋16(1－x)＋19x]a2cNA×10－30g·cm－3。根据坐标系和原子1的坐标可知，底面左后方的O或F原子为坐标系原点，其坐标是(0，

0,0)，则原子2的坐标为12，12，0，原子3的坐标为0，0，12。答案：(1)三角锥形低NH3分子间存在氢键(2)4s4f5(3)小于(4)SmFeAsO1－xFx2[281＋16(1－x)＋19x]a2cNA×10－30

12，12，00，0，126．解析：本题涉及知识点有对角线原则、核外电子排布、配位键、分子结构与性质等，通过能正确复述、再现、辨认相关基础知识，考查了接收、整合化学信息的能力，体现了宏观辨识与微

观探析的学科核心素养。(1)根据对角线原则，Li与Mg的化学性质最相似。基态时Mg原子的两个M层电子处于3s轨道上，且自旋方向相反。(2)双聚FeCl3分子中两分子FeCl3以配位键形式结合在一起，结构式为，Fe的配位数为4。(3)

中只含有共价键，根据其熔、沸点数据可知，苯胺的晶体类型为分子晶体。苯胺分子间存在氢键，导致其熔、沸点高于甲苯。(4)根据NH4H2PO4中所含元素在周期表中的位置关系和电负性规律可知，氧元素电负性最高。NH4H2PO4中磷原子的价层电子对数为4，故为sp3杂化，

P的sp3杂化轨道与O的2p轨道形成σ键。(5)磷酸根离子为PO3－4，焦磷酸根离子为P2O4－7，三磷酸根离子为P3O5－10。结合图示可知，每增加1个P原子，O原子数增加3，离子所带负电荷数增加1，故可推出离子通式为(PnO3n＋1)(n＋2)－。答案：(1)Mg相反(2

)4(3)分子晶体苯胺分子之间存在氢键(4)Osp3σ(5)(PnO3n＋1)(n＋2)－7．解析：(1)根据能级能量E(1s)<E(2s)<E(2p)判断，能量最低的为D，能量最高的为C。(2)Li＋和H－的电子层结构相同，而具有相同

电子层结构的离子半径大小与核电荷数有关，核电荷数越大，离子半径越小。(3)[AlH4]－中Al采用sp3杂化，呈正四面体结构。四氢铝锂中存在离子键、配位键和共价键，配位键也是σ键。(4)锂原子的第一电离能是指1mol气态锂原子失去1mol电子变成1m

ol气态锂离子所吸收的能量，即为1040kJ·mol－12＝520kJ·mol－1。O===O键键能是指1mol氧气分子断裂生成气态氧原子所吸收的能量，即为249kJ·mol－1×2＝498kJ·mol－1。晶格能是指气态离子结合生成1mol晶体所释放的能量或1mol晶体

断裂离子键形成气态离子所吸收的能量，则Li2O的晶格能为2908kJ·mol－1。(5)1个氧化锂晶胞含O的个数为8×18＋6×12＝4，含Li的个数为8,1cm＝107nm，代入密度公式计算可得Li2O的密度为8×7＋4×16NA(0.

4665×10－7)3g·cm－3。答案：(1)DC(2)Li＋核电荷数较大(3)正四面体sp3AB(4)5204982908(5)8×7＋4×16NA(0.4665×10－7)38．解析：(1)基态Fe原子核外有26个电子，按照构造原理，其核外电子排布式为[Ar]3d64s2，按照洪特规

则，价层电子3d上6个电子优先占据5个不同轨道，故价层电子的电子排布图为。基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，电子占据最高能级为3p，p能级的电子云轮廓图为哑铃(纺锤)形。(2)价层电子对数包括成键电子对数和孤电子对数，H2S中S的成键电子对数为2，

孤电子对数为6－1×22＝2，故价层电子对数为4(或价层电子对数为6＋1×22＝4)，同理，SO2中S的价层电子对数为6＋0×22＝3，SO3中S的价层电子对数为6＋0×32＝3，H2S中S的价层电子对数不同于SO2、SO3。(3)S8和SO2均为分子晶体，分子间存在的作用力均为范德华力，S8的

相对分子质量大，分子间范德华力强，故熔点和沸点高。(4)气态SO3为单分子，分子中S无孤电子对，其分子的立体构型为平面三角形，S和O之间形成双键，故共价键有σ键和π键两种。固态SO3为三聚分子，分子中每个S与4个O成键，S无孤电子对，故原子的杂化轨道类型为

sp3。(5)该晶胞中Fe2＋位于棱上和体心，个数为12×14＋1＝4，S2－2位于顶点和面心，个数为8×18＋6×12＝4，故晶体密度为MNA×4g÷(a×10－7cm)3＝4MNAa3×1021g·cm－3。根据晶胞结构，S2－2所形成的正八面体的

边长为该晶胞中相邻面的面心之间的连线之长，即为晶胞边长的22，故该正八面体的边长为22anm。答案：(1)哑铃(纺锤)(2)H2S(3)S8相对分子质量大，分子间范德华力强(4)平面三角2sp3(5)4MN

Aa3×102122a9．解析：(1)Zn原子核外有30个电子，其电子排布式为[Ar]3d104s2。(2)Cu原子的外围电子排布式为3d104s1,4s能级处于半充满状态，而Zn原子的4s能级处于全充满状态，Zn原子更不易失去1个电子，所以Zn原子的第一电离

能较大。(3)根据ZnF2晶体的熔点较高可知，ZnF2为离子晶体，含有离子键，而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主、极性较小，故能够溶解在有机溶剂中。(4)CO2－3中碳原子的价层电子对

数为3，中心碳原子采取sp2杂化，故CO2－3的空间构型为平面三角形。(5)题图中原子的堆积方式为六方最密堆积。六棱柱底部正六边形的面积＝6×34a2cm2，六棱柱的体积＝6×34a2ccm3，该晶胞中Zn原子个数为12×16＋2×12＋3

＝6，已知Zn的相对原子质量为65，阿伏加德罗常数的值为NA，则Zn的密度ρ＝mV＝65×6NA×6×34a2cg·cm－3。答案：(1)[Ar]3d104s2(2)大于Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子(3)离子键ZnF2为离子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键

为主、极性较小(4)平面三角形sp2(5)六方最密堆积(A3型)65×6NA×6×34×a2c省市卷1．解析：(1)Sn为元素周期表中ⅣA族元素，最外层有4个电子，故SnCl4的中心原子Sn的价电子对数为4＋4－4

×12＝4，且均为成键电子对，故SnCl4的空间构型为正四面体形。由SnCl4常温常压下为液体的物理性质可知SnCl4符合分子晶体的特点，故其为分子晶体。(2)NH3中存在分子间氢键，导致其沸点比与N元素

同主族的P、As元素的氢化物PH3、AsH3的沸点要高，而PH3、AsH3中均不存在分子间氢键，故影响PH3、AsH3沸点的因素为范德华力，相对分子质量越大，沸点越高，则沸点由高到低的顺序为NH3、AsH3、PH

3。通常同主族元素随着原子序数的递增，气态氢化物的还原性逐渐增强，则还原性由强到弱的顺序是AsH3、PH3、NH3。同主族元素，随着原子序数的递增，电负性逐渐减弱，则其气态氢化物中的成键电子对逐渐远离中心原子，致

使成键电子对的排斥力降低，键角逐渐减小，故键角由大到小的顺序是NH3、PH3、AsH3。(3)该螯合物中Cd2＋与5个N原子、2个O原子形成化学键，其中与1个O原子形成的为共价键，另外的均为配位键，故1mol该配合物中通过螯合作用形成6mol配位键。

该螯合物中无论是硝基中的N原子，还是NO－3中的N原子，还是六元环中的N原子，N均为sp2杂化，即N只有1种杂化方式。(4)由四方晶系CdSnAs2晶胞及原子的分数坐标可知，有4个Sn位于棱上，6个Sn位于面上，则属于一个晶胞的Sn的个数为4×1/4＋6×1/2＝4。与Cd(0,0,0)最

近的Sn原子为如图所示的a、b两个Sn原子，a位置的Sn的分数坐标为(0.5,0,0.25)，b位置的Sn的分数坐标为(0.5,0.5,0)。CdSnAs2晶体中Sn除与该晶胞中的2个As键合外，还与相邻晶胞中的2个As

键合，故晶体中单个Sn与4个As键合。答案：(1)正四面体形分子晶体(2)NH3、AsH3、PH3AsH3、PH3、NH3NH3、PH3、AsH3(3)61(4)4(0.5,0,0.25)、(0.5,0.5,0)4

2．解析：本题考查物质结构与性质知识，考查考生接受、吸收、整合化学信息的能力，考查的化学学科核心素养是宏观辨识与微观探析。(1)在元素周期表中Fe、Co、Ni都是第四周期第Ⅷ族的元素；Fe为26号元素，其基态原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]

3d64s2。(2)根据CoO晶胞的结构，利用均摊法得出，1个CoO晶胞中有4个Co2＋和4个O2－，故CoO晶体的密度为m(晶胞)V(晶胞)·NA＝4×(59＋16)(a×10－7)3·NAg·cm－3

＝3×1023a3·NAg·cm－3。因为Fe、Co、Ni的二价氧化物是离子化合物，Fe2＋、Co2＋、Ni2＋半径依次减小，晶体的晶格能依次增大，熔点依次升高，故熔点顺序是NiO>CoO>FeO。(3)Fe、Co、Ni与Cl2反应时分别生成FeCl3、CoCl2、NiCl2，

故氧化性强弱顺序是Co3＋(或Ni3＋)>Cl2>Fe3＋；Co3＋可以氧化Cl－生成Cl2，故有2Co(OH)3＋6H＋＋2Cl－===2Co2＋＋6H2O＋Cl2↑。(4)当w(H2SO4)大于63%时，Ni被腐蚀的速率随H2SO4浓度增大而逐渐降低，说明Ni表面生成了致密的氧化膜，阻止了内部

的Ni被进一步氧化(是一种钝化现象)；Ni与硫酸反应较慢，加入稀硝酸可以使Ni的氧化速率加快(生成NiO后被稀硫酸溶解生成NiSO4)，但硝酸过量会使产物中存在Ni(NO3)2而导致纯度降低，为此，加入稀硝酸

应采用少量多次的操作方法，反应的化学方程式是3Ni＋3H2SO4＋2HNO3===3NiSO4＋2NO↑＋4H2O或Ni＋H2SO4＋2HNO3===NiSO4＋2NO2↑＋2H2O。答案：(1)第四周期第Ⅷ族1s22s22p63s

23p63d64s2或[Ar]3d64s2(2)3×1023NA·a3NiO>CoO>FeO(3)CoCl3>Cl2>FeCl32Co(OH)3＋6H＋＋2Cl－===2Co2＋＋Cl2↑＋6H2O(4)随H2SO4质量分数增加，Ni表面逐渐形成致密氧化膜少量多次3Ni＋3H

2SO4＋2HNO3===3NiSO4＋2NO↑＋4H2O或Ni＋H2SO4＋2HNO3===NiSO4＋2NO2↑＋2H2O3．解析：本题涉及的考点有粒子的核外电子排布，离子立体构型与原子杂化轨道类型的判断、晶胞结构的分析及计算，

以Cu2O和抗坏血酸为载体，考查了学生正确运用化学术语及文字、模型、图形分析和解决化学问题的能力，体现了以宏观辨识与微观探析为主的学科核心素养和结构决定性质的学科思想。(1)铜为29号元素，Cu2＋基态核外电子排布式为1s22s22p63s

23p63d9；(2)SO2－4的中心原子为S，σ键数为4，孤电子对数＝12(6＋2－2×4)＝0，价层电子对数为4＋0＝4，依据VSEPR理论知，SO2－4的空间构型为正四面体形；在[Cu(OH)4]2－中，OH－为

配体，配位原子为O；(3)观察抗坏血酸分子结构简式知，抗坏血酸分子中碳原子的杂化类型为sp3和sp2杂化；1个抗坏血酸分子中含有多个羟基，羟基是亲水基团，故抗坏血酸易溶于水；(4)观察Cu2O晶胞结构图，依据均摊法知，1个晶胞中“○”的数目为8×18＋1＝2，“”的数目为4

，结合Cu2O的化学式知，“”为Cu原子，则1个Cu2O晶胞中，Cu原子数目为4。答案：(1)[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9(2)正四面体O(3)sp3、sp2易溶于水(4)44．解析：(1)SO2－4中S原子的价层电子对数

为4，所以采取sp3杂化。NO－3中氮原子上无孤对电子，成键电子对数为3，即N采取sp2杂化，NO－3的空间构型为平面正三角形。(2)Fe的原子序数是26，Fe2＋核外有24个电子，其基态核外电子排布式为1s2

2s22p63s23p63d6。(3)等电子体是指价电子总数和原子数均相同的分子、离子或原子团，O3与NO－2均为3原子18价电子的粒子，故二者互为等电子体。(4)N2分子中含有1个σ键和2个π键。(

5)注意[Fe(NO)(H2O)5]2＋中N原子与Fe2＋形成配位键即可。答案：(1)sp3平面(正)三角形(2)[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6(3)NO－2(4)1:2(5)题型·详解例1解析：(1)N原子位于第二周期第ⅤA族，价电子是最外层电子，即电子排布图是；(

2)根据图(a)，电子亲和能增大(除N外)，同周期从左向右非金属性增强，得电子能力增强，因此同周期自左而右电子亲和能增大；氮元素的p能级达到半满状态，原子相对稳定，不易得到1个电子；(3)①根据图(b)，阳离子是NH＋4和H3O＋

，NH＋4中心原子N含有4个σ键，孤电子对数为(5－1－4×1)/2＝0，价层电子对数为4，杂化类型为sp3，空间构型为正四面体形，H3O＋中心原子是O，含有3个σ键，孤电子对数为(6－1－3)/2＝1，价层电子对数为4，杂化类型为sp3，空间构型

为三角锥型，因此相同之处为ABD，不同之处为C，②由题给图示可知，N与N之间形成5个N—N键，因此有5个σ键。N－5中有5个氮原子参与形成大π键，每个N原子与其他2个N原子形成共价键，每个N原子还可以提供1个电子参与大π键的形成，加上得到的1个

电子，共有6个电子参与形成大π键，因此N－5中的大π键可表示为Π65，③根据图(b)还有的氢键是：(H3O＋)O—H…N(N－5)(NH＋4)N—H…N(N－5)；(4)根据密度的定义有：d＝yNA×M(a×10－7)3g/cm3，解得y＝

d×(a×10－7)3×NAM。答案：(1)(2)同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大N原子的p能级处于半充满状态，具有稳定性，故不易结合一个电子(3)①ABDC②5Π65③(H3O＋)O—H…N(

N－5)(NH＋4)N—H…N(N－5)(4)d×(a×10－7)3×NAM练1解析：(1)Fe位于元素周期表的第四周期Ⅷ族内左起第1列，基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2。基态原子失电子遵循“由外向内”规律，故Fe3＋基态核外电子排布式为[Ar]3d5或

1s22s22p63s23p63d5。(2)中的C原子含有3个σ键，该原子的杂化轨道类型为sp2。—CH3中的C原子含有4个σ键，该原子的杂化轨道类型为sp3。1个丙酮分子含有的σ键数：4×2＋1＝9，故1mol丙酮

分子含有9molσ键。(3)因非金属性H＜C＜O，故电负性：H＜C＜O。(4)乙醇比丙酮相对分子质量小，但乙醇沸点高，原因在于氢键和范德华力之别。乙醇含有羟基决定了乙醇分子间存在氢键，丙酮的O原子在羰基中，丙酮不具备形成氢键的条件，丙酮分子间只存在范德华力。氢键比范德华力强得多

。(5)能量低的晶胞稳定性强，即Cu替代a位置Fe型晶胞更稳定。每个晶胞均摊Fe原子数：6×12＝3，Cu原子数：8×18＝1，N原子数是1，则Cu替代a位置Fe型产物的化学式为Fe3CuN。答案：(1)[Ar]3d5或1s22s22p63s2

3p63d5(2)sp2和sp39NA(3)H<C<O(4)乙醇分子间存在氢键(5)Fe3CuN例2解析：由C元素原子核外电子总数是最外层电子数的3倍可知，C是磷元素；由A2－和B＋具有相同的电子构型，且A、

B原子序数小于15可知，A是氧元素，B是钠元素；A、B、C、D四种元素的原子序数依次增大，C、D为同周期元素，且D元素最外层有一个未成对电子，因此D是氯元素。(1)元素的非金属性O>Cl>P，则电负性O>Cl>

P，Na是金属元素，其电负性最小；P的电子数是15，根据构造原理可写出其核外电子排布式。(2)氧元素有O2和O3两种同素异形体，相对分子质量O3>O2，范德华力O3>O2，则沸点O3>O2。A和B的氢

化物分别是H2O和NaH，所属晶体类型分别为分子晶体和离子晶体。(3)PCl3分子中P含有一对孤电子对，其价层电子对数为4，因此其立体构型为三角锥形，中心原子P的杂化轨道类型为sp3杂化。(4)Cl2O分子中心原

子O原子含有2对孤电子对，其价层电子对数为4，因此其立体构型为V形；根据电子守恒和质量守恒可写出Cl2与湿润的Na2CO3反应的化学方程式。(5)根据化合物F的晶胞结构，利用均摊法可计算出氧原子个数：N(O)＝8×

18＋6×12＝4，钠原子全部在晶胞内，N(Na)＝8，因此F的化学式为Na2O；以顶角氧原子为中心，与氧原子距离最近且等距离的钠原子有8个，即晶胞中A原子的配位数为8；晶胞参数即晶胞的棱长a＝0.566nm，晶体F的密度＝mV

＝4×62g·mol－16.02×1023mol－1(0.566×10－7cm)3≈2.27g·cm－3。答案：(1)O1s22s22p63s23p3或[Ne]3s23p3(2)O3O3相对分子质量较大，范德华力较大分子晶体离子晶体(3)三角锥形sp3(4)V形42Cl2＋2Na2C

O3＋H2O===Cl2O＋2NaHCO3＋2NaCl(或2Cl2＋Na2CO3===Cl2O＋CO2＋2NaCl)(5)Na2O84×62g·mol－1(0.566×10－7cm)3×6.02×1023mol－1

≈2.27g·cm－3练2答案：(1)金属晶体金属键12(2)1s22s22p63s23p5ArHClO4正四面体(3)①CuCl4×99.5NA×(0.542)3×10－21或4×M(CuCl)NA×a3×10－21②Cu＋可与氨形成易溶于水的配位化合物(或配离子)[Cu

(NH3)4]2＋模考·精练1．解析：(1)基态Li＋的核外电子排布式为1s2，电子云轮廓图呈球形。基态Li原子的核外电子排为1s22s1，故其电子排布图为。(2)基态Fe2＋和Fe3＋的价电子排布式分别为3d6、3d5，

因Fe3＋的3d能级为半充满结构，能量较低，故Fe3＋比较稳定。(3)草酸中的每个C原子连接3个σ键，无孤电子对，故碳原子的杂化类型是sp2。由草酸的结构简式可知，1个H2C2O4分子含7个σ键，9.0g草酸的物质的量为0.1mol，故9.0g草酸中含σ键的数目

为0.7NA或0.7×6.02×1023。(4)由草酸的结构简式可知C2O2－4中C的价电子层没有孤电子对，O的价电子层有孤电子对，故氧可提供孤电子对与金属离子形成配位键。(5)PO3－4中P原子采取sp3杂化，有4对成键电子，没有孤电子对，故PO3－4的立体

构型是正四面体形。(6)①晶胞中O2－位于Fe2＋所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长是该晶胞的面对角线的一半，则为22acm。②观察题中晶胞图可知，1个晶胞中含Fe2＋的数目为8×18＋6×12＝4，含O2－的数目为12×14＋1＝4，故FeO晶体密度ρ＝mV＝N·MNA·a3＝4×72N

A·a3g·cm－3＝288a3·NAg·cm－3。答案：(1)球形(2)基态Fe3＋的3d能级为半充满稳定结构(3)sp20.7NA(或0.7×6.02×1023)(4)OC的价电子层中没有孤电子对(5)正四面体形(6)①22a②

288a3·NA2．解析：(1)基态磷原子的价电子排布式为3s23p3，电子最后填充的能级为3p，故磷元素位于p区，其价电子排布图为(2)第三周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但Mg由于3s全充满、P由于3p半充满，

为稳定结构，其第一电离能分别大于Al、S，故第一电离能位于铝元素和磷元素之间的元素为Mg、Si、S，共3种。(3)白磷分子为正四面体结构，4个P原子位于四个角上，即每个P原子与相邻的3个P原子形成3个P—Pσ键，还有一对孤对电

子，故磷原子的杂化轨道数为4，杂化类型为sp3杂化。1个白磷分子中含有6个P—Pσ键，3.1g白磷为0.025mol，所含σ键的数目为0.15NA。P4和CS2是非极性分子，H2O是极性分子，根据相似相溶的原理，P4易溶于CS2，难

溶于水。(4)Fe的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，故Fe3＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5。根据电负性的递变规律，电负性大的元素位于元素周期表右上方，故电负性由大到小的顺序为O＞P＞Fe。(5)磷化硼晶胞的结构与金刚石晶胞相似，将

该晶胞切割成8个小立方体，在其中4个互不相邻的小立方体体心各有一个B原子，因此B与P最近距离为晶胞体对角线长的14。设晶胞边长为acm，该晶胞中含有4个B、4个P，则(11＋31)×4NAg＝ρg·cm－3×(acm)3，解得a＝2321ρNA。晶胞体对角

线长为晶胞边长的3倍，故B与P最近距离为14×3×2321ρNAcm＝3321ρNA2cm。B、P的原子半径均大于C的原子半径，故B—P键的键长比C—C键的键长长，B—P键的键能比C—C键的键能小，B—P键没有C—C键稳定，故磷化硼晶体的熔点比金刚石晶

体的熔点低。答案：(1)p(2)3(3)sp3杂化0.15NAP4和CS2是非极性分子，H2O是极性分子，根据相似相溶的原理，P4易溶于CS2，难溶于水(4)1s22s22p63s23p63d5O＞P＞

Fe(5)3321ρNA2低于3．解析：本题主要考查物质结构与性质，意在考查考生对原子、分子、晶体结构和性质的理解能力。(1)Ni元素原子核外有28个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3

d84s2。3d能级上有2个未成对电子。(2)①SO2－4中S无孤电子对，立体构型为正四面体。②[Ni(NH3)6]2＋为配离子，Ni2＋与NH3之间为配位键。配体NH3中提供孤电子对的为N。③NH3分子间存在氢键，故沸点比PH3高

。NH3中N有一个孤电子对，立体构型为三角锥形，因此NH3为极性分子，N的杂化轨道数为3＋1＝4，杂化类型为sp3。(3)单质铜及镍都是由金属键形成的晶体，Cu，Ni失去一个电子后电子排布式分别为[Ar]3d10、[Ar]3d84s1，铜的3d轨道全充满，达到稳定状

态，所以Cu的第二电离能相对较大。(4)①Cu原子位于面心，个数为6×12＝3，Ni原子位于顶点，个数为8×18＝1，铜原子与镍原子的数量比为3:1。②以该晶胞为研究对象，则64×3＋59NAg＝dg

·cm－3×(a×10－7cm)3，解得a＝32516.02×1023×d×107。答案：(1)1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s22(2)①正四面体②配位键N③高于NH3分子间可形成氢键极性sp3(3)金属铜失去的是全充满的3d10电子，镍失

去的是4s1电子(4)①3:1②2516.02×1023×d13×1074．解析：(1)由周期表中电负性递变规律并结合元素的性质可确定O、F、Cl、Br电负性大小顺序为F＞O＞Cl＞Br。(2)卤素单质是分子晶体，分子间作用力随着相对分子质量的增大而增大，而相对分子质量随着原子序数的

增大而增大。SnCl2中每个锡原子形成2个σ键，另外还有1对孤电子对，故中心原子锡为sp2杂化，分子为V形，同理分析知OF2的中心原子杂化类型为sp3。(3)由CrO2Cl2的溶解性及CCl4是非极性分子知，CrO2Cl2最可能是非极性分子，故其分子结构中的两个氯原子、两个氧原子处于

对称位置，故其最可能的结构为a。(4)HClO、HClO2可表示为HOCl和HOClO，相应地氯元素化合价分别为＋1价、＋3价，正电性越高，导致Cl—O—H中O的电子更向Cl偏移，越易电离出H＋，K值更大一些。(5)晶胞中，①代表的微粒个数为8×1

8＋6×12＝4，另一种微粒个数为8，其个数之比为1:2，所以①代表Ca2＋，化学式为CaF2。答案：(1)[Ar]3d104s24p5(或1s22s22p63s23p63d104s24p5)F＞O＞Cl＞Br(2)卤素单质是分子晶体，分子间作用力随着相对分子质量的增大而增大，而相

对分子质量随着原子序数的增大而增大V形sp3(3)分子a(4)HClO、HClO2中氯元素化合价分别为＋1价、＋3价，正电性越高，导致Cl—O—H中O的电子更向Cl偏移，越易电离出H＋，K值更大一些(5)Ca2

＋